一、计算题
1、 如图14所示,电源电压U=15伏特且保持不变,R1=5欧姆,R2是0~30欧姆的滑动变阻器,R3是标有“15V 9W”的电热器。
(1)当R3正常工作时,电流表的示数为0.6安培,此时开关S2是闭合的还是断开的?电压表的示数是多大? (2)当开关S1、S2都断开,电流表的示数是多大?通电10分钟,电热器R3放出的热量是多少?
(3)闭合开关S1、S2,移动R2的滑片P,那么,电流表的最小示数为多大?此时,整个电路消耗的电功率为多少?
2、两只灯泡L1和L2分别标有“220V 40W”和“110V 100W”字样,若把它们串联在电路中,总功率最大不得超过多少瓦?若把它们并联在电路中,总功率最大不得超过多少瓦?
已知:
求:串联时的最大总功率;并联时的最大总功率
3、 如图21所示,电源电压为15V保持不变。当只闭合开关S1时,电流表A1的示数为0.6A;拨动开关,电流表的最大示数为2.5A;当电路消耗的最大功率为P1时,R3消耗的功率为P2;当电路消耗的最小功率为P3时,R1和R2消耗的总功率为P4;已知P1:P2=31:3,求:
(1)R3的阻值;
(2)当S1、S2都断开时,电压表的示数; (3)P3和P4的比值。
4、 如图18所示的电路中,电源电压保持不变,灯L标有“6V 3.6W”字样,滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~20欧。
(1)当开关S、S1闭合,S2与a点接触时,观察电压表的示数可知,灯L恰好正常发光,此时电流表的示数为1.1安,求:电源的电压值;电阻R2的阻值。
(2)当开关S闭合,S1打开、S2与b点接触,滑动变阻器的滑片P位于中点时,求:电压表的示数;灯L的实际功率。
5、如图16所示,R1=400Ω,R3的变阻范围是0~20Ω,电源电压U保持12V不变。 (1)当K断开、滑片P滑到B点时,电路消耗的总功率是1.2W,求R2的阻值; (2)当K闭合、滑片P滑到A点时,求电路中每分钟释放的总热量。
6、如图所示,电源电压不变。当开关S1闭合S2断开时,电压表示数为4V,电流表示数为I1,电阻R2与R3的电功率之和为2.8W;当开关S1 、S2闭合时,电流表示数为I2,电阻R2的电功率为3.6W。I1:I2=2:3。 求:(1)电阻R1的阻值。(2)电源电压。
7、某工厂产品计数装置的示意图如图7甲所示。P为激光源,R1为光敏电阻(有光照射时,阻值变小),a、b两端接“示波器”(示波器对电路无影响),定值电阻R2为400Ω,电源电压为6V。水平传送带匀速运动,每当传送带上的产品通过激光束时,激光束会被产品挡住,示波器荧光屏上显示的R1两端电压与时间的关系图象如图7乙所示。
试求:(1)激光照射R1时,R1的阻值是多少?
(2)激光被产品挡住时,R1、R2消耗的总功率是少?
(3)从0时开始计时,经过1min,传送带上通过计数装置的产品是多少个?
8、小明家的电热饮水机,有加热和保温两种工作状态,饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开,处于保温状态;当水温降至一定温度t时,S1又闭合重新加热.饮水机的铭牌数据与电路原理图如下:
热水箱水量 2kg 额定电压 加热时功率 保温时功率 220V 440W 40W (1)求电阻R1的阻值;
(2)求正常加热时通过饮水机的电流;
(3)在无人取水情况下,饮水机重新加热一次的时间为5min.加热一次消耗的电能是多少?重新加热前的水温t是多少?(不计能量损失,c水=4.2×10J/(kg•℃))
3
9、如右图所示,一台玩具电动机的额定电压为20V,满负荷工作时输入功率为18W.某同学用它来研究“流经电动机中的电流与电压的关系”时发现,当电压表示数U1=6V时,电动机不转动,此时电流I1=1.2A;当电压表示数U2=20V时,电动机转速达到稳定状态,求: (1)电动机转子的电阻
(2)在额定电压下,电动机满负荷工作时对外输出的机械功率
10、利民电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅,其发热体电阻丝如图所示。A、B、C为三个接线柱,B是电阻丝中点的接线柱。相信你一定能帮助该厂完成以下工作。 (1)说明各挡位的连接方法(文字表述或画图连接均可)。
(2)如果要求低温发热功率为200 W,那么高温和中温两挡的发热功率分别应是多大? (3)设计一份该火锅的产品铭牌。
11、现有电源一个(电压不变),电压表、电流表、定值电阻和开关各一个导线若干,两小灯炮L1(额定电压为1.2伏)和L2(额定电压为6伏)。现在利用这些仪器组成电路:若组成如图甲电路,电压表读数为5.4伏,L1实际功率为其额定功率的1/4,若组成如图乙电路,L2两端电压为3伏,若组成如图丙电路,电流表读数为0.6安。忽略灯泡的电阻随温度的变化,求L2的额定功率。
12、张华在家看完电视后,习惯把遥控器一摁,就算把电视关了。有一次他发现电视机上还有一个指示灯亮着(实际上此时电视机处于待机状态)。于是他想:这时电视机是否还在消耗电能呢?一次父母要外出旅游,他征得父母同意,设计了如下方案进行探究:让电视机处于待机状态,然后拔掉其它所有用电器的电源插头或关掉开关,记下时间和家中电能表的读数;去爷爷家住了3天后回到家中,再记下此时的时间和电能表的读数。记录数据如右表。问: (l)张华外出这段时间里,他家的电视机消耗的电能是多少kw・h? (2)张华家电视机在待机状态下消耗的电功率是多少W?
(3)某市人口共计约480万,估计有近60万台电视机,假设平均每台电视机每天处于待机状态15h,待机功率与张华家电视机相同,则每月(按30天计)共浪费的电能约为多少kw・h? (4)要显著降低电视机这种不正常的电能消耗,你认为应该采取什么措施?
13、下图是供电设备向居民楼用户输电的示意图,为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作,居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V,当居民楼内消耗的功率为44 kW时,求: (1)通过输电线的电流为多少安?
(2)若输电线的总电阻为0.1Ω,供电设备的输出电压是多少伏?
(3)当居民的用电器的额定功率由44 kW增加到88kW,所有用电器均正常工作时,输电线路损失的功率增加了多少?
14、图甲和图乙是利用热敏电阻来测量温度的原理图.电源电压均为20V且保持不变,定值电阻R0的阻值为30Ω.则:(1)图甲中电流表的示数为0.3A时,热敏电阻两端的电压和消耗的功率分别是多少?(2)图乙中电压表的量程为0―15V,热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图丙所示,试求此电路能测量的最高温度.
15、如图所示的电路中,灯泡L上标有“8V 4W”字样,滑动变阻器的最大阻值为R,R的阻值为8Ω,电源电压保持
1
2
不变。当开关S、S、S都闭合时,灯泡L正常发光;当开关S、S断开,S闭合时,改变滑片P的位置,使滑动变阻
1
2
3
1
2
3
器连入电路的阻值分别为R和R/4,在这两种情况下,滑动变阻器消耗的功率相等。求:
1
1
(1)电源电压;
(2)灯泡正常发光时,电流表的示数; (3)滑动变阻器的最大阻值。
16、小强利用标有“6V 4.8W”的灯泡L,和“6V 3W”的灯泡L进行实验。
1
2
(1)当L正常发光时,通过电灯L的电流为多少?
1
2
(2)如图23甲所示为通过灯泡L和L中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯连入图乙所示电路,要使
1
2
其中一个灯泡正常发光,电路中电压表的示数为多少?电路消耗的总功率为多少?
17、 如图甲是一种小型电热式烧制炉的电路示意图,其加热元件由八段相同的电阻丝组成,每段电阻丝的阻值均为4Ω。烧制炉设有高温、低温两档,通过开关实现两档的转换。用热电偶式温度计对炉内温度进行监测,图乙是监测炉内温度的工作示意图。
热电偶式温度计的原理如图丙所示,两种不同的导体(如铂、镍)各取一端接在一起作为热点(J1点)放在高温处,另一端作为冷点(J2点)放在低温处,在低温处的A、B两点之间就会存在一定的电压,这就是热电偶。已知热电偶的电压与J1 、J2两点间的温度差成正比。因此,若已知冷点J2的温度,就可以通过接在A、B两点间电压表的读数确定热点J1的温度。
(1)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由什么形式的能转化而来的?
(2)已知铂、镍热电偶式温度计热、冷两点间的温度差为100℃时,产生的电压为1.5mV。那么当冷点温度为20℃、电压表的示数为12mV时,炉内对应的温度是多少?
(3)若烧制炉使用的电源电压为220V,则该烧制炉高温档的电功率是多少?(结果保留整数)
18、如图所示电路的电源电压保持恒定, 滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,灯泡L、L上分别标有“6V6W”、“12
1
2
V6W”字样. 当闭合开关S、S、S,滑动变阻器的滑片P处于某一位置时,灯L正常发光,电流表的示数为1.5A.(设
1
2
1
两灯的电阻均为恒定值)求: (1)灯L的电阻是多大?
1
(2)此时滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
(3)当开关S闭合,S、S断开时,调节滑动变阻器滑片的位置,使灯L消耗的最小功率为多少?
1
2
2
19、一盏电灯接到220V的电源上使用时,功率为100W,如果将这个电源连上长导线,再接这盏灯使用,它的功率为81W,求导线上消耗的电功率?
20、用一标有“220V 800W”的电热水壶烧开一壶水,在220V电压下使用时需要1h 4min。八一建军节快到了,李彤和刘宁听说学校附近的铁道兵施工工地喝开水困难,她们组织了班里部分同学去慰问,并带去了这把热水壶,当他们把220V电源接到工地上使用时,发现烧开同样一壶水却需要1h 40min,同学们正疑惑不解时,刘宁说一定是导线
太长损耗了一部分功率。导线上损耗功率有多大呢?请你帮她们算一算。为了计算方便,与实际情况相比我们忽略了哪些因素?
二、选择题
21、图所示电路中,电源电压、灯丝电阻、变阻器最大电阻都未知,但灯丝电阻及电源电压都可视作定值。对于该电路的下列认识中正确的是
①电流表可测量流过灯L的电流,电压表测量变阻器两端的电压 ②闭合开关的一瞬间,电流先通过电流表后通过灯泡L
③利用这个电路可以测量变阻器的电功率,但不能测出灯泡L的功率 ④利用这个电路既可以测量变阻器接入电路的电阻,也能够得出灯丝的电阻 ⑤在这个电路中,无需移动滑片就可以测出电源的电压 A.①② B.①④ C.③⑤ D.④⑤
22、某同学利用如图所示的电路测定小灯泡的额定功率,滑动变阻器上标有“50Ω 2A”,小灯泡的额定电流为0.3A。该同学将滑动变阻器置于最大阻值后,闭合开关,电流表、电压表读数分别为2V和0.2A,接着移动滑动变阻器直至小灯泡正常发光,这时滑动变阻器的滑片恰好在中点,则小灯泡的额定功率为:
A.0.9W ; B.0.4W; C.1.35W ; D.无法确定.
23、为了节约用电,许多楼房走廊的照明灯安装了声光控开关,使用一段时间后人们发现灯泡容易损坏,于是有人用2个40W的灯泡串联后代替原来的1个40W灯泡接在原处,达到了延长灯泡使用寿命的目的。若不考虑温度的影响,这样改进后两灯消耗的总功率:
A.等于80W;B.等于40W;C.等于20W;D.等于10W.
24、王小明家里控制100瓦白炽灯泡的拉线开关处在断开状态.他分别用交流电流表和交流电压表的两个接头去接触开关内的两个接线柱.这时出现的现象是 ( ) A.用电压表接触后,表的读数为220伏,同时电灯发光 B.用电压表接触后,表的读数为零,电灯不发光 C.用电流表接触后,表的读数为0.45安,电灯不发光 D.用电流表接触后,表的读数为0.4 5安,同时电灯发光
25、在如图所示的电路中,电源的输出电压恒定不变,现将一个灯泡L拉在离电源很近的A、B两点时,灯泡L的功率为25瓦,若将灯泡L接在离电源较远的C、D两点时,灯泡L的功率为16瓦。则此时输电导线(A)C、BD共同消耗的功率为( )
(A) 1瓦 (B) 2瓦 (C) 4瓦 (D) 9瓦
三、多项选择
26、如图4所示电路,电源电压8伏保持不变,电阻R1=20欧,当开关S闭合后,电压表 和 的示数之比是1:1, 和 的示数之比是5:3,则下列判断正确的是( )
A. R2=20欧 B. R3=30欧 C.电流表 的示数为0.1安 D.电路中消耗的总功率为0.8瓦
27、如图8所示电路,电源电压保持不变。当开关S、S闭合,S断开时,电路的功率为48W,若此时把开关S也闭
1
3
2
2
合时,电路的功率增加了216W,电流表A、A的示数之比是2∶1。则下列说法正确的是:
1
2
A.电阻R与R阻值之比为1∶2;
1
2
B.电阻R与R的电功率之比为1∶3 ;
1
3
C.电路中的开关都闭合与只闭合S时,电流表A两次的示数之比为11∶1;
3
D.开关都闭合时电流表A、A的示数之比是2∶3.
1
3
四、实验,探究题
28、金属的电阻随温度的升高而增大,小灯泡发光时,灯丝温度高,灯丝电阻比不发光时大得多。课外兴趣小组活动时,某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系,实验室给他们提供的器材是:额定电压为6伏、额定功率为3瓦的小灯泡一只,电流表一只,电压表一只,变阻器一只,电源(大于6伏)一只,开关一只,导线若干。
(1)甲同学根据P=UI设计了如图7所示的电路进行研究;乙同学由计算式R=
2
计算了小灯泡的电阻R,
再根据P=U/R设计了如图8所示的电路进行研究,你认为哪位同学设计的电路是合理的________(填“甲”或“乙”)。
(2)若甲、乙两同学按照各自设计的电路进行实验。甲同学先测出若干组电压和电流值,再由公式P=UI,求得对应的功率,并作出功率随电压变化的图线;乙同学先测出若干个电压值,再由R=
和P=U/R,求得对应的
2
功率,也作出功率随电压变化的图线。则下列哪个图线反映了他们的实验结果________(图9上标有a的为甲同学所
得的图线,标有b的为乙同学所得的图线)。
五、填空题
29、某电热水器的工作原理如图所示(已知两电阻丝的阻值相等,电源电压保持不变),它有加热和保温两个工作状态。当开关S接b,S断开时,它是处于 状态,此时电路功率为P;当开关S接a,S闭合时,它是处于 状
1
2
1
1
2
态,此时电路功率为P,则P∶P= 。
2
1
2
30、如图所示.是某研究性学习小组利用\"220V 60W”的灯泡L和\"220V 15w”的灯泡L所设计的四个电路图。当把
1
2
它们分别接人同一家庭电路中时,其中有一个电路消耗的功率最大,它消耗的最大功率为_______ W,消耗功率最小的电路图是_______。
六、综合题
31、阅读下面的短文,并回答相关的问题
电能便于输送,还可以方便地转化成其它形式的能来满足人们多方面的需求,从发电站发出来的电能,要经过输电线送到用电的地方,如图21是电能输送的示意图. 在输电线上,由于电流的扔效应,必然有一部分电能转化成热能而损失掉,导线越长,损失越多. 目前远距离送电主要采取高压送电的方式来减少线路上的损失. 请回答下列问题:
(1)在图中的横线上填写与输电过程相对应的名称.
(2)在保证输送功率不变的情况下,为什么采用高压送电?
(3)输电是输送能量的一种方式. 如果从云南或者贵州利用高压输电线路输送功率为100万千瓦的电到广东,按热值为3×10J・kg的标准煤来折算,这相当于每天运输标准煤 ________________t(吨).
32、QQ 是一软流行的互联网即时通讯(聊天)工具,深受网友们的喜爱。从“QQ2004II betal ”版本开始,QQ 推出了“在线时长”新功能――用户通过累积在线时长可以获得更高等级和享受更多服务。
( 1 )用户登录QQ 后,将鼠标移至QQ 主面板自己的头像上,即可查看自己的已在线时长和距下次升级所需要的时间。如图7 ,是某网友某次刚登录QQ 时,其QQ 界面的电脑屏幕抓图(部分)。若他使用的电脑平均功率是200W ,则他升到下一等级大约还要消耗多少电能?
( 2 )据QQ 官方宜布的数字,QQ 注册用户现在已达2.4 亿,按每个QQ 用户平均每100 小时升一级计算,则所有QQ 注册用户每升一级共约消耗多少电能?(设定每个QQ 用户使用一台电脑,每台电脑平均功率仍以200W 计) ( 3 )自QQ 中加人等级规则后,为更快升级而在线挂QQ 的人数直线飙升一一平均同时在线达1000 万左右.许多网友不论自己身在何处、是否使用电脑,也整日开机让QQ 在线,以取得更多的在线时长,很多上班族也坦言自己下班从不关电脑。请根据以上计算结果,从能源和社会发展的角度,谈谈你对此现象的看法. 33、小兰家的全自动家用豆浆机的部分技术数据如下表所示。
7
-1
额定电压 额定频率 加干豆量 220V 50Hz 75g 电机功率 180W 加热功率 800W 加 水 量 1200mL 制作豆浆的程序大致如下:(水温为20℃)
小兰在用该豆浆机制作豆浆之前关闭了她家所有的用电器开关,然后在豆浆机开始制作豆浆的同时,开始记录她家电能表(如图3所示)的转盘转过的圈数,当豆浆机发出声光报警时为止,数得电能表的转盘转过了74圈。 请回答: 1.煮好一锅这样的豆浆需要消耗多少电能?
2.根据第1问的计算结果,计算制作一锅这样豆浆的过程中她家电能表的转盘应转过多少圈? 3.第2问中计算的结果与小兰实际记录的圈数相符吗?如不相符,请说出你对产生这一偏差的猜想。
34、标有“6V 3W ”的小灯泡L与额定功率为6W的电阻器R按如图6电路连接,闭合开关S和S1时,灯L正常发光,且电流表示数为1A。求: (1)电阻器 R 的阻值; (2)整个电路消耗的实际功率。 小强同学的求解如下:
解: ① 根据欧姆定律,电阻器的电阻
② 电阻R消耗的实际电功率PR= 6W,整个电路消耗的实际功率P=PR+PL = 6W + 3W= 9W 请问小强同学求解过程正确吗?如果错了请做出正确的解答。
35、在图所示的电路中,电源电压不变,R=30,开关S、S都断开或都闭
1
1
2
合所形成的两个电路状态中,电压表示数之比为3∶8;R消耗的最大功率
2
和最小功率之比为4∶1;R的最小功率为0.9W。
3
求:⑴当开关都闭和时,电路中的总电阻; ⑵电流表的最大示数。
参考答案
一、计算题
1、 【分析】
电路中开关S1与电流表串联、开关S2与滑动变阻器串联。这个电路的连接比较复杂。需要根据S1、S2的通断做具体分析。 【解答】
(1)R3正常工作,表示其两端电压为额定电压15伏,由于电源电压为15伏,所以S1是闭合的。此时R1被短路不起作用。可画出这时候的简化电路图15。
根据该图可知,电流表测量干路电流,电压表测量R3两端的电压。
开关S2应当断开,通过电流表的电流与通过R3的电流相等。电压表的示数为15伏。
(2)当开关S1、S2都断开时,可以去掉与S1、S2串联的电路元件,画出等效电路图16。此种情况R1与R3串联,电流表测量电路电流,电压表测量R3两端电压。
=600秒,Q=(0.5安)2×25欧×600秒=3750焦。
(3)闭合开关S1、S2,R1被短路、R2与R3并联,我们可根据图分析。当滑动片位于滑动变阻器的右端时,滑动变阻器的线圈被全部接入电路,接入电路的电阻为30欧。此时,并联电路的总电阻最大,电流表、的示数最小。
电路消耗的电功率P总=I2·U=1.1安×15伏=16.5瓦。 【说明】
对于较为复杂的电路,应当根据具体情况作简化处理,去掉一些不起作用的电路元件,画出简化电路图。然后根据简化的电路图进行分析。画简化的电路图是解决较复杂问题的基础和关键,我们必须掌握这个基本功。 画等效电路图时,要根据电流分流会合法、等电压分析电路元件的作用,决定其取舍和连接方式。 2、分析:该题属“照顾弱者”一类典型题,即为了二者都不损坏,在串联时要使通过它们的电流等于二者中额定电流较小的;在并联时要使它们两端电压等于二者中额定电压较小的。
解:
串联时(如图1甲) ∵
图1
∴
并联时(如图1乙) ∵ ∴
∴
3、解:(1)当只闭合开关S1时,等效电路如图7甲所示;可得
R3===25Ω „„(2分)
(2)当开关S1、S2都闭合时,等效电路如图7乙所示,此时电路消耗的功率最大为P1,干路电流为I=2.5A+0.6A=3.1A;当开关S1、S2都断开时,等效电路如图7丙所示,此时电路消耗的功率最小为P3,电路中电流为I´。
=== 解得:I´=0.3A
U3=I´R3=0.3A×25Ω=7.5V
(3)R1、R2的电压之和为U´,解得
====
注:正确画出等效电路图 4、 【分析】
先除掉电路图中的电压表。开关S1与电压表并联,当S2与b接触时,也与滑动变阻器并联。S2为单刀双掷开关,当S2与a接触时,灯L与R2并联;S2与b接触时,灯L与滑动变阻器R1串联。 【解答】
(1)开关S、S1闭合,S2与a点接触时,滑动变阻器被断开,灯L与电阻R2并联。此时灯L恰好正常发光,电压表的示数为6伏,此示数与电源电压相同。电源电压U=6伏。通过电灯L的电流为额定电流
通过电阻R2的电流I2=I-IL=1.1安-0.6安=0.5安。
(2)开关S闭合、S1打开、S2与b点接触,灯L与滑动变阻器R1串联。滑动变阻器阻值为0~20欧,位于中点时电阻为R中=10欧。
【说明】
要注意分析电路中各元件的连接方式和开关所起的作用。除掉电压表后很容易看出灯L、电阻R2、滑动变阻器R1的连接情况。
在电路中,有时用单刀双掷(或多掷)开关。掷刀是一个接点,接口有二个或多个,也是一个接点。图中S2是一个单刀双掷开关,刀与灯L相连;接口b与滑动变阻器R1连接;接口a与电阻R2相接。当S与b相连时,灯与R1连接,R2不起作用。当S与a相连时,灯与R2相连,R1被断开不起作用。对于这样的开关,应当特别细心观察其连接情况。
开关S1起的作用虽仍是通、断,但与一般开关作用不同。由于S1被并联在电压表两端,所以当它闭合时,电压表被短路,电流通过S1直接到达灯L。
本题讨论了S、S1闭合,S2与a接触;S闭合、S1打开,S2与b接触的两种情况。当S仍闭合使电路接通时,S1闭合S2与b接触时,电路中只有灯L与电源连接,R2被断开。 5、(1)当K断开、滑片P滑到B点时,R1被断路,R2与R3串联。
电路的总电流为:I===0.1A„„„„„„„„(1分)
R3两端的电压为:U3=IR3=0.1A×20Ω=2V R3两端的电压为:U2=U-U3=12V-2V=10V
R2===100Ω„„„„„„„„„„„„„„ (2分)
(2)当K闭合、滑片P滑到A点时,R1与R2并联,它们的总电阻为:
R===80Ω„„„„„„„„„„(1分)
电路中每分钟释放的总热量为:
Q=t=
×60S=108J„„„„„„„„„„„„(2分)
6、.解: 1分
1分
1分
1分
1分
1分 7、解:
(1)R1与R2串联。有激光照R1时,由图象可得U1=2V (1分)
U2=U-U1=6V-2V=4V (1分)
I=U2/R2=4V/400Ω=0.01A (1分) R1=U1/I=2V/0.01A=200Ω (1分)
(2)R1无激光照时,由图象可得U1′=4V
U2′=U-U1′=6V-4V=2V
I′=U2′/R2=2V/400Ω=0.005A (1分)
P=U I′=6V×0.005A=0.03W (1分) (3)由图象可知:每经过0.6s,就有一个产品通过计数装置。
n=60s/(0.6s/个)=100个 (1分)
答:(1)激光照射Rl时,Rl的阻值是200Ω。
(2)激光被产品挡住时,Rl、R2消耗的总功率是0.03W。
(3)从0时开始计时,经过1min,传送带上通过计数装置的产品是100个。 8、考点:电功与热量的综合计算。 专题:计算题;应用题;信息给予题。
分析:(1)已知额定电压和保温时的功率,根据公式可求保温时的电阻.
(2)已知加热时的功率和额定电压,根据公式可求通电电流.
(3)已知加热时的功率和加热时间,根据做功公式W=Pt可求加热一次消耗的电能,消耗的电能就等于水吸收的热量,根据热量公式W=cm(t0﹣t),可求水的初温.
解答:解:(1)R1==Ω.
答:电阻R1的阻值为1210Ω.
(2).
答:正常加热时通过饮水机的电流为2A. (3)W=P额t=440W×5×60s=1.32×10J, 因为W=cm(t0﹣t),
5
所以1.32×10J=4.2×10J/(kg•℃)×2kg×(92℃﹣t), t≈76.3℃.
答:加热一次消耗的电能是1.32×10J,重新加热前的水温t是76.3℃. 点评:本题考查电阻的计算,电流的计算以及电功和热量的计算. ∴并联电路的电阻:R=R1+R2,(错) ∴实际总电功率:
5
53
P总==P额,
9、解:(1)R=U/I=6V/1.2A=5Ω
(2)当电动机正常工作时电路中的电流为:I=P输入/U总=18W/20V=0.9A 此时线圈消耗的电功率为:P内=I·R=(0.9A)╳5Ω=4.05W
所以电动机对处输出的机械功率为:P输出=P输入-P内=18W-4.05W=13.95W 10、 (1)低温档:将A、C直接接入电源„„1分 中温档:将A、B或B、C接入电源„„2分
高温档:将A、C连接在一起后,A与B接入电源上.„„1分 或连线如图3.
2
2
(2)设A、C间的电阻为R,该火锅的低温功率:„„2分
该火锅的中温功率:„„1分
该火锅的高温功率:„„1分
(3)该火锅的产品铭牌(以下是至少包括的一些项目)„„5分
产品名称(1分) 利民牌电火锅(牌名可任意定) 额定电压(1分) ~220V 高温 额定功率(1分)
800W
中温 400W
**市利民电器厂 出厂日期:2006年1月15日„„1分
11、设电源电压为U,图甲中两端电压为U1,电流为I1;图乙中两端电压为U2,电流为I2 由p=U/R
2
低温 200W
连接方法(2分)
得甲图;
由甲、乙两图可得: ,
得:
由丙图得:
得:,
12、(1)根据电能表读数的变化,这段时间电视机消耗的电能为: W=0.7kW
(2)(待机时间:t1=70h)
待机功率:
(3)共消耗的电能:W=n・Pt2 = 6×10×10W×15h×30=2.7×10kWh (4)关机时要断开电视机的电源开关。 13、解:将实际问题转化为电路图,见右图. (1)已知U0=220V
P0=44Kw=4.4×10W
4
56
I===220A
(2)U=U线+U0=IR线+U0 =220A×0.1Ω+220V=240V
(3)I′=
2
=
2
=400A
P线′=I′R线=(400A)×0.1Ω=16000W 增容前:P线=I′R线=(200A)×0.1Ω=4000W △P线=P线′-P线=16000W-4000W=12000W
14、(1)3.3瓦(2)最大能测量的温度是92摄氏度
15、(1)当开关S、S、S都闭合时,灯L正常发光,灯L与电阻R并联,所以电源电压U=U=8V
1
2
3
2
L
22
(2)当开关S、S、S都闭合时,灯L与电阻R并联,灯L正常发光:
1
2
3
2
I=P/ U=4W/8V=0.5A
L
L
L
I=U/R=8V/8Ω=1A
2
2
I=I+I=0.5A+1A=1.5A
L
2
(3) 当开关S、S断开,S闭合时,灯L与滑动变阻器R串联:
1
2
3
1
R=(U)/ P=(8V)/4W=16Ω
2
2
L
L
L
当滑动变阻器连入电路的阻值为R时,
1
根据 P=IR 有: P=( )R
2
2
L
1
当滑动变阻器连入电路的阻值为R/4时:
1
有: P'=( )R/4
2
L
1
P=P' ( )R=( )R/4
2
2
L
L
1
1
R=32Ω
1
16、
17、(1)内能。
(2)由题意可知,
所以
因为
所以,炉内温度
(3)当开关接1时为高温档,共有6个电阻丝串联。
每段电阻丝的电阻值
高温档的电功率
18、(1)R=
1=6Ω
(2)∵L正常发光,∴U=U=6V I=I=1A
1
01
1
01
I=I-I=0.5A ∴R=U/I=12Ω
R
1
R
(3)当滑片移到最右端时,电路中的电流最小,灯L的功率最小
2
I=U/(R+R)=
2
2A P
最小
=IR=
22
2w≈0.4704w
19、 [解析]
灯光电压U=220V时的功率P=100W,功率为=U2/U1,所以
时的电压为U′,且灯泡电阻不变。根据P=U/R,得:P/P′
2
。这时,灯泡两端的电压U灯=I灯R灯=484Ω×9/22=198V。这时,
加在导线上的电压为:U导=U-U灯=220V-198V=22V。则导线上消耗的电功率是P导/P′=IU导/IU′(灯泡、导线I相同),P导=22V×81W/198V=9W。∴导线上消耗的功率为9瓦。
20、此题计算繁锁,如果不讲究计算技巧,很容易出错。遇到这样的习题,在运算过程中应注意:若不到最终结果尽量不要近似计算,尽量保留分数形式,以便在后面的运算中约分、化简。这样不但简化运算,而且保证了最终结果的准确性。以下解析供同学参考。
解:根据题意画出两情况下的等效电路图如图所示。
在220V电压下烧水时间 在工地烧水时间
因为烧开同样一壶水所需热量相同即:, 由 ∵ R一定 ∴ P与成正比
∴ ∴
再由乙图串联正比关系: ∴
在运算中我们忽略了电热水壶的电阻丝阻值随温度变化的因素。
二、选择题
∴21、B 22、C 23、C
24、D 解析:这时出现的现象是用电流表接触后,表的读数为0.45安,同时电灯发光.这是因为进开关的是火线,且电压表的电阻较大而电流表的电阻较小.当用电压表接触开关内的两个接线柱时,它与100瓦的灯泡串联,由于它的电阻较100瓦灯泡的电阻大得多,所以电压主要分配在电压表上,表的读数约220伏,电灯不会发光.当用电流表接触开关内的两个接线柱时,由于电流表的电阻较1 00瓦灯泡的电阻小得多,故表的读数为I=0.45(安),同时电灯会发光.正确答案是D. 25、C
三、多项选择
26、BCD 27、AC
四、实验,探究题
28、析与解:(1)甲同学设计的电路,电压表测的是灯两端的电压,电流表测的是通过灯的电流,根据P甲=UI=U/R可知:小灯泡的功率P甲随它两端的电压U和它的电阻R而变化,符合题意,甲电路是合理的。
2
2
乙同学先由计算式R=的电路不合理。
计算了小灯泡的电阻R,R==(6伏)/3瓦=12欧,再根据P乙=U/R=U/12
222
进行研究,把小灯泡的电阻R当作不变,与题中的“金属的电阻随温度的升高而增大”这一条件不符合,所以乙设计
(2)式子P甲=U/R和P乙=U/12是电功率P关于电压U的二次函数(跟y=ax+bx+c,且a>0,b=0,c=0时相符合),故图象是经过原点开口向上的抛物线,所以可以排除了答案(C)、(D)。
由P甲=U/R、P乙=U/12和“金属的电阻随温度的升高而增大”可知:①当小灯泡两端电压U<6伏时,小灯泡在低于额定电压下工作,它的电阻R<12欧,则P甲>P乙,所以,此时抛物线a在抛物线b的上方。
②当小灯泡两端电压U=6伏时,小灯泡在额定电压下工作,它的电阻R=12欧,则P甲=P乙=3瓦,且此时两抛物线相交。
③当小灯泡两端电压U>6伏时,小灯泡在高于额定电压下工作,它的电阻R>12欧,则P甲<P乙,此时抛物线a在抛物线b的下方。
综上所述,(B)图中的图线反映了他们的实验结果。
2
2
222
五、填空题
29、保温 加热 1︰4
30、75;丙
六、综合题
31、(1)升压变压器 高压输电线
(2)由焦耳定律Q=IRt可知:减小I,可以减小电能的损失,又由P=UI可知,当P一定时,要减小I,必需增大U. (3)2.88×10
3
2
32、
33、1.煮好一锅这样的豆浆需要消耗电能:
W=W1+W2=P1t1+P2t2 „„2分
= 800×(8×60+2×60+400×=730800J „„2分
2.电能表应当转过的圈数:
)J+180×4×15 J „„2分
n=3.不相符。
圈=73圈
猜想:(1)某些电器在关闭开关后,仍处于待机状态,消耗电能;(2)家庭电路电压偏低,豆浆机实际功率偏小;(3)在制作豆浆过程中,豆浆机向环境散热;(4)电能表存在误差;(5)小兰记录存在误差;(6)导线发热消耗电能。„„6分
说明:每种正确猜想得2分,本小问最多得分为6分。猜想合理即给分。
34、
35、解:当开关都断开时,三个电阻串联,各电阻消耗功率最小,I=I=I
1串
2串
3串
当开关都闭合时,三个电阻并联,各电阻消耗功率最大,U=U
并
(1)R一定,
1=,R一定,
2=,=
并联时,=,R=
2R=
1×30
串联时,=,R=
3==10
因为,
所以,电路中的总电阻为:
(2)I=
1串==0.3A
I=
1I=
串×0.3A=0.8A;I=2I=2×0.3A=0.6A
2
串
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容